本文關(guān)鍵詞：基于隨機(jī)振動(dòng)的航天用高壓電源應(yīng)力仿真及失效分析

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【摘要】：航天用高壓電源作為脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件,對整個(gè)航天系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。為確保高壓電源的可靠性,獲取其可能出現(xiàn)的故障模式極為重要。本文以某航天高壓電源為對象,圍繞其失效模式,開展了工作剖面分析、FMMEA分析、隨機(jī)振動(dòng)仿真及故障模式激發(fā)試驗(yàn),探究高壓電源可能存在的故障模式及機(jī)理。首先,對高壓電源進(jìn)行FMMEA分析,結(jié)合其工作剖面分析振動(dòng)應(yīng)力來源及造成的影響,確定可能的故障模式及關(guān)鍵元器件。由于該電源灌膠密封,難以直接獲取振動(dòng)應(yīng)力下內(nèi)部元器件的變化,因此基于所確定的關(guān)鍵元器件,設(shè)計(jì)并制作試驗(yàn)用目標(biāo)電路板,以探究元器件在振動(dòng)應(yīng)力下的響應(yīng)及參數(shù)變化。其次,針對目前振動(dòng)試驗(yàn)中常用的隨機(jī)振動(dòng)及正弦振動(dòng)兩種應(yīng)力類型,對試驗(yàn)電路板進(jìn)行等能量值的單軸隨機(jī)振動(dòng)及正弦振動(dòng)仿真。對比兩種振動(dòng)應(yīng)力下電路板及元器件應(yīng)力響應(yīng)差異,獲取對元器件故障模式激發(fā)效率最高的應(yīng)力類型,以盡可能縮短后續(xù)試驗(yàn)周期及成本。然后,對試驗(yàn)電路板進(jìn)行三軸隨機(jī)振動(dòng)仿真,分析不同元器件在隨機(jī)振動(dòng)應(yīng)力作用下的響應(yīng),探究其可能出現(xiàn)的故障模式。進(jìn)行多應(yīng)力水平隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn),驗(yàn)證振動(dòng)仿真的準(zhǔn)確性,研究在不同振動(dòng)應(yīng)力下元器件電學(xué)參數(shù)變化及出現(xiàn)的故障模式,指導(dǎo)高壓電源故障模式激發(fā)試驗(yàn)中振動(dòng)應(yīng)力水平選擇及故障模式判別。最后,對高壓電源進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)仿真,獲取應(yīng)力集中位置,確定高壓電源在隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)過程中易出現(xiàn)故障的模塊或元器件。設(shè)計(jì)高壓電源在線監(jiān)測系統(tǒng)以監(jiān)測試驗(yàn)過程中各節(jié)點(diǎn)電壓變化。設(shè)計(jì)并進(jìn)行高壓電源隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn),分析試驗(yàn)過程中各節(jié)點(diǎn)電壓信號(hào)變化,得到高壓電源可能出現(xiàn)的故障模式�；赟aber進(jìn)行故障模擬仿真,并對高壓電源樣品進(jìn)行故障注入試驗(yàn),驗(yàn)證失效分析的正確性。本文旨在提出一種密封電子模塊故障激發(fā)、失效分析的新方法,短時(shí)高效地激發(fā)電子模塊故障模式,并準(zhǔn)確判斷對應(yīng)故障機(jī)理,指導(dǎo)其可靠性增長設(shè)計(jì)及耐環(huán)境設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V442

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本文編號(hào)：1182998